基于多系統融合的超聲遠程教學平臺的初步設計與應用

俞飛虹　王劍翔　葉新華　王慧　張琰琰

摘要：探討一種基于多系統融合的超聲遠程教學平臺，該平臺將音頻信號、視頻信號及攝像三種現場信號同時進行高效率的采集編碼，實現遠程直播，并同步實現語音識別生成字幕。我們在開發超聲遠程教學平臺的同時，利用其優勢，強化教學及遠程的“會診”作用，取得了很好的實踐效果。

關鍵詞：超聲醫學;遠程教學;多系統融合

中圖分類號：G642.0???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2019）13-0060-03

隨著現代通訊技術和信息技術手段日益發展和成熟，遠程醫學教育對醫療水平的提升作用日益顯著，特別是在遠程超聲影像教學方面[1]。超聲遠程教學主要利用現代通訊信息技術手段將超聲影像醫學圖像資料轉化為數字信息，并加以存儲、管理、處理及傳輸，使圖像資料得以有效管理和充分利用，在為醫療服務的同時，也為教學提供了先進的手段，可以對醫學生、住院醫師規培生及醫學相關技術人員進行遠程的、非現場的醫學教育，從而可以在現有師資儲備下，取得良好的教學效果，這也是目前醫院教學改革的研究熱點。

一、系統介紹

（一）系統環境

（二）平臺框架

隨著網絡帶寬和軟件水平的不斷提高，其高速同步在線的能力已經能夠滿足在線教學工作的需要，主要是將各個超聲診斷室的機器與輸入端接通，輸出端為學習室教學端電腦、筆記本或手機，該系統可將多診室實時超聲畫面同時接入輸出端備選。實施遠程教學任務時，由帶教教師控制輸出端設備，選擇接入不同診室超聲實時畫面以適應教學需要，同時進行教學講解及答疑。

（三）平臺功能

超聲診斷遠程教學平臺設計時充分考慮現有設備網絡狀況和系統以及將來的擴展能力，采用高清/超清編碼器將視頻實時編碼，將音頻信號、視頻信號及攝像三種現場信號同時進行高效率的采集編碼，實現遠程直播，同步實現語音識別，生成字幕講解與視頻同時播放，并能實時將信號定時自動錄制保存，供以后點播再學習使用。

二、超聲遠程教學平臺特色與應用優勢

首先超聲遠程醫學教學系統具有便捷、高效性。目前三甲醫院醫生各種帶教任務繁重，特別是自從住院醫師規范化培訓制度開展以來，住院醫師規范化學員的數量猛增，但一線教師隊伍人數并未水漲船高，師生比例嚴重失調。繁重瑣碎的教學任務讓同時擔負臨床工作的醫生們越來越感到力不從心，優秀的教師無法頻繁穿梭于各個教學場地，無法保證教學效果。超聲遠程教學系統可以通過圖像的處理、網絡音頻、視頻傳輸、數碼動畫、無紙化測試等技術建立一個可以安排教學進程、完成教學培訓與考核，同時能與學生互動的教學平臺[2]，受教的學員可以分布于各個學習場所，從而有效地縮短學習時間，提高教學質量和教學效率，擴展了教學人群，實現最優化的教學目標。

超聲遠程教學系統具有實時性及可回顧性。由于超聲診斷疾病時強調實時、連續、多切面、多角度、多模式、多參數動態觀察病變的特征，目前課堂教學中所用的圖片多是單一靜態的切面，大多是某些病變的典型切面，學生只能掌握基礎且明顯的病變表現，但是在臨床實際檢查中，并不是每種疾病及其超聲表現都是典型的，所以通過超聲遠程醫學教學系統教師根據患者當時的實際情況，給學生們展示檢查器官各個切面、各個角度的掃查方法，再結合詢問病史、講解相關解剖學及與相似疾病的鑒別診斷，向學生提供正確的診斷疾病的思路方法，并且教學課件可在課后反復播放，學生可按照自己的學習基礎、興趣選擇所要學習的內容和適合自己水平的練習，并將其內容拷貝后復習、歸納、總結。

超聲遠程教學系統增加了教與學之間的互動性。目前最常見的超聲實習帶教方式是一群實習醫師、進修生或住院醫師規培生圍在病人旁邊，帶教教師一邊操作一邊講解，然而這種臨床帶教存在諸多不足，例如帶教教師忙于臨床工作缺乏詳細講解，或時常出現病人拒絕超聲檢查時被觀摩教學而有損醫患關系。遠程教學系統課堂上的超聲影像可以實時動態地呈現在學生面前，教師在診斷講解的同時，還要隨時回答學生可能提出的問題。另外，本教學系統克服了以往遠程教學互動中聲音模糊的缺點，錄音采用飛利浦醫療專用麥克風，能夠有效去除環境噪音和回響，實現音頻的高清錄制。采用專用語音識別軟件同步提供字幕，能夠有效記錄醫生的講解信息并生成字幕隨著視頻同步播放，作為錄音的有效補充。

三、超聲遠程教學平臺應用前景

超聲遠程教學平臺除了常規應用于本科見習生和實習生的帶教實習中，也應用于科室醫務工作者的超聲遠程教育，醫師的培養過程也是個不斷積累經驗的過程，低年資的醫師在工作中遇到疑難雜癥時，需要尋求上級醫師的咨詢指導，傳統方式為邀請上級醫師親臨指導，但對于一些超聲診室分散在不同樓層的醫院來說，這種等待既耽誤時間又可能延誤病情，這時超聲遠程教學平臺可以發揮院內遠程會診的作用。主任登錄后可與診室醫師進行實時的指導，并提供一個正確的診斷思路。另外，超聲遠程教學平臺也用于院外會診，三甲醫院可以運用該平臺定期對下級醫院組織遠程教學，對下級醫院的醫師進行專業培訓和技術手法操作的指導。

四、超聲遠程教學平臺的教學效果

超聲遠程教學平臺的功能是教師可以突破時間及空間的限制，隨時隨地開展教學活動，遠程分發教學任務[3]。學生在線實時進行學習遇到疑問立刻提出，師生間可以進行深度探討，及時回復學生的疑問，學生還可在課后接收實訓作業完成并上傳提交，教師可以遠程審閱及點評作業，因此通過依托各個三甲附屬醫院PACS平臺及其軟硬件網絡環境，實現附屬醫院的超聲影像信息在高校醫學影像教學中得到共享。我們將超聲遠程教學平臺在南京醫科大學2015級五年制和2014年七年制的醫學影像學專業的教學中進行應用，通過近半年的試用期，我們對70名學生進行了滿意度調查，95%的學生認為超聲遠程教學平臺為超聲醫學的實踐學習提供了一種靈活的方式，有助于他們對超聲理論知識更好地理解。我們還將超聲遠程教學平臺運用到了對于下級醫院的遠程會診中，通過5例疑難超聲病例的會診，下級醫院對我們的超聲教學平臺表示了肯定，能夠及時對他們的疑問進行解答，開拓了超聲診斷思維，增強了超聲實踐能力以及上下級醫院的深度交流，希望在日后的學習中進一步使用。另有研究[4]表示，超聲遠程教學平臺通過采用高效的教學模式，便捷、靈活的教學形式，培養出更多可適應臨床需求、專業性強的超聲影像醫師。

超聲遠程教學平臺的設計，體現以病例為核心的教學指導方式，實現影像教學資源的共享，還兼容了遠程指導與同步答疑，既滿足了學生實踐課的教學需求，也提供了一個有效的遠程會診方式。同時，彌補以往影像人才培養周期長、實踐知識少的不足，從而不斷改善教學質量，提高適應新時代的超聲人才核心競爭能力。

參考文獻：

[1]劉政，王冬，高順紀，等.遠程醫療系統在超聲教學中的初步應用[J].臨床超聲醫學雜志，2008，10（5）：359-360.

[2]李濘珊，楊希，榮亞妮，等.超聲診斷遠程醫學教育系統的實踐應用與思考[J].中華醫學教育探索雜志，2016，15（1）：92-95.

[3]宋宏萍，趙妮，胡芮，等.基于交互式數字化自動乳腺容積超聲教學資源平臺的軟件設計與開發[J].臨床超聲醫學雜志，2017，19（12）：851-853.

[4]楊希，蔣帥，何穎，等.醫學超聲教學信息化平臺在衛生士官教學中的應用[J].臨床超聲醫學雜志，2016，18（11）：782-784.

Preliminary Design and Application of Distance Teaching Platform in Ultrasound Medicine Based on the Multi-system Integration

YU Fei-hong，WANG Jian-xiang，YE Xin-hua，WANG Hui，ZHANG Yan-yan

（Department of Ultrasound，The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，

Nanjing，Jiangsu 210029，China）

Abstract：To explore a distance teaching platform in ultrasound medicine based on the Multi-system Integration.The platform simultaneously performs high-efficiency acquisition and encoding of audio signals，video signals and camera signals，it realizes remote live and speech recognition.With the development of the platform，we have used the system to carry out ultrasonic distance education to medical students，the staff of our ultrasound department and the ultrasound doctors in other hospitals.It has achieved very good practical results.

Key words：ultrasound imaging;distance teaching;multi-system Integration